杭州市林荫道热舒适性的研究与应用

来源 :浙江农林大学 | 被引量 : 6次 | 上传用户:liongliong508
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城市化不断加速,自然下垫面被改变,城区近地面的物质和能量平衡遭破坏,进而引发了热岛效应等环境问题,对城市居民的身体状况和热舒适感受造成严重的危害。城市林荫道作为城市户外活动空间的基础构成单位,在城市道路类型中与居民关系最密切。通过对杭州市林荫道热舒适性的研究,提出林荫道的优化应用策略,可以改善林荫道内的微气候环境,提升整体热环境质量。本文主要采用实测与模拟两种方法研究林荫道的热舒适性。其中实测方法为:选取杭州市主城区内典型且相似外环境下的7条林荫道,在7月末对街道内的微气候因子:空气温湿度、黑球温度、风速、太阳辐射强度进行实测。为避免评价指标出现单一性偏差,采用湿球黑球温度(WBGT)、平均辐射温度(Tmrt)以及生理等效温度(PET)为热舒适性评价指标。模拟方法为:利用ENVI-met软件模拟6种常见的行道树,得到其它对热环境改善较好的树种;通过Sketch up与Eco-tect软件模拟不同林荫道朝向下行道树株距带来的遮荫效果变化,得到不同朝向下,不同行道树的最优种植株距。结果表明:相较于对照点,林荫道内的WBGT、Tmrt、PET明显降低,热环境改善显著。林荫道结构中的街道走向与高宽比均对热环境产生明显影响,林荫道在同一走向,同一种行道树情况下,高宽比与WBGT的线性回归方程为:WBGT=-1.605X+33.341(X为高宽比H/W,下同);和平均辐射温度Tmrt的线性回归方程为:Tmrt=-2.35X+40.285;和生理等效温度PET的线性回归方程为:PET=-1.1X+36.01。林荫道走向中,南北走向林荫道的热环境要优于东西走向,且林荫道的走向对热环境的贡献要优于高宽比。根据实测结果显示,适宜于夏季杭州地区热舒适感受优异的树种为二球悬铃木,由优至劣的排序为:二球悬铃木>香樟>无患子;根据模拟结果显示,从热舒适性评价指标来看,树种优劣的排序为:枫杨>二球悬铃木>黄山栾树>合欢>女贞>银杏。种植株距模拟中,以成年的二球悬铃木为行道树时,种植最佳株距为8m,在所有走向的林荫道中,可以满足树荫面积恰好覆盖种植空隙间面积,改善林荫道内日照强烈的情况;在东北-西南走向的林荫道中,可以适当扩大株距为10m,能保证在一天内日照最强烈时段有树荫连续遮蔽,也相对适宜。以成年香樟为行道树的林荫道中,最佳株距为6m,适合所有走向的林荫道;当林荫道走向为东北-西南走向时,可适当将种植株距扩大为8m。得出结论:在林荫道结构优化中尽可能选择南北向,同时提高街道高宽比;在树种优化中尽可能选择植株高大、冠幅较大、枝叶开展的伞形树型这一类的树种如:二球悬铃木、枫杨、合欢、黄山栾树等丰富林荫道的行道树种类。在种植株距优化中根据模拟结果保证遮荫在日照强烈时段的连续性。研究成果不仅可以为杭州乃至华东地区林荫道的行道树在“以人为本”原则下的优化策略提供科学依据,提升城市林荫道建设的科学性,也将更好地指导城市绿地系统中道路绿地相关的规划设计,为居民提供更为舒适和安全的城市热环境,实现可持续发展。
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